金纳米团簇的合成及其在荧光传感方面的应用研究

发布时间：2017-04-11 20:04

  本文关键词：金纳米团簇的合成及其在荧光传感方面的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：贵金属纳米团簇(Noble metal nanoclusters)是由金、银或铂等贵金属的几个到几十个金属原子堆积而成,具有荧光且水溶性良好的分子聚集体。其尺寸与费米波长相当,多呈现出类似半导体的特性,并且能够产生特定的能级分离,在一定的波长激发下发射荧光。相较于传统的荧光材料如有机荧光染料、荧光蛋白、量子点、纳米颗粒等而言,贵金属纳米团簇由于制备简单及其独特的物理、化学性质,能够作为荧光探针广泛地应用于荧光标记、生化传感、细胞标记及成像等领域,近年来在纳米材料研究中颇受关注。本文以金纳米团簇(Gold nanoclusters, AuNCs)为研究基础,以抗生素和重金属离子为研究对象,利用金纳米团簇具有的特殊金属荧光增强效应、荧光猝灭效应等性质,基于金纳米团簇的合成与制备,就金纳米团簇荧光传感方面进行探索与研究,主要研究工作内容如下：第一部分AuNCs的合成及其在四环素检测中的应用金属荧光增强(Metal-enhanced fluorescence, MEF)是指当荧光团靠近金属纳米粒子的表面后,荧光团的荧光得到增强的现象,其中易产生荧光增强效应的是金、银等贵金属。众所周知,四环素和铕离子能够形成具有低荧光的配合物,本实验首先分别合成了以蛋白质、氨基酸和DNA序列为模板的具有发光性能的AuNCs,当不同模板的AuNCs加入到铕离子-四环素配合物(Eu3+-Tetracycline complex, EuTC)后,EuTC的荧光强度发生了不同程度的变化,其中以单链DNA为模板的AuNCs增强最为明显,从而建立了以EuTC为基础、AuNCs为荧光增强剂的荧光增强系统。四环素是由链霉菌产生的一类广谱抗生素,由于它具有广泛的用途,因此对其分析是一项很重要的工作,所以本文将此荧光增强系统应用到四环素(Tetracycline, TC)的分析检测中,其增强的荧光强度与TC浓度在10 nmol/L-5 μmol/L具有线性关系,检测限(36)为4 nmol/L。该方法快速简单、灵敏度高、选择性好,可成功应用于牛奶和尿液中四环素的分析。第二部分AuNCs的合成及其在汞离子检测中的应用汞是一种典型的有毒重金属元素,广泛地存在于水环境、土壤和食物中。汞离子(Mercury ions, Hg2+),可以通过食物链富集到人体中,当含量超过一定限量后会严重的危害人类健康,鉴于此,发展简单快捷、低成本的汞离子检测方法对生命、环境以及医学等领域都具有极其重要的意义。由于DNA的结构对重金属离子非常敏感,其中DNA中的胸腺嘧啶(thymidine,T)能与Hg2+发生特异性的结合,形成T-Hg2+-T配合物,因此可以构建基于DNA的汞离子传感器。基于此,本文设计了一段单链DNA(5'-CCCCCCCCCCCCTTTTTT-3')并将其作为模板合成了荧光AuNCs,由于Hg2+可以高选择性地与AuNCs通过形成T-Hg2+-T配合物发生作用,使得AuNCs的荧光发生猝灭,从而实现对Hg2+的检测,猝灭AuNCs的荧光值与0.1-100μmol/L范围内的Hg2+浓度呈线性关系,检测限(36)为0.083μmol/L。该方法具有简单、高特异性和经济适用的优点,可成功应用于尿液和湖水中Hg2+的分析。以上研究结果对我们深入认识金纳米团簇的功能与性质,以及进一步拓展其在高灵敏度荧光检测分析中的应用,具有较为重要的意义。
【关键词】：金纳米团簇 荧光传感 四环素 汞离子
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;R914.5
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 前言9
• 1.2 纳米材料9-10
• 1.3 贵金属纳米团簇10-17
• 1.4 本论文研究意义、研究目标和研究内容17-21
• 第2章 基于金纳米团簇荧光增强效应用于四环素的检测21-31
• 2.1 引言21-22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.3 结果与讨论23-30
• 2.4 小结30-31
• 第3章 基于DNA为模板合成的金纳米团簇用于汞离子的检测31-39
• 3.1 引言31-32
• 3.2 实验部分32-33
• 3.3 结果与讨论33-38
• 3.4 小结38-39
• 总结与展望39-41
• 参考文献41-51
• 硕士期间科研成果51-53
• 致谢53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杨群峰;刘建云;陈华萍;王显祥;黄乾明;单志;;贵金属纳米团簇的制备及在生物检测中的应用[J];化学进展;2011年05期

2 王广厚;团簇物理的新进展（Ⅰ）[J];物理学进展;1994年02期

  本文关键词：金纳米团簇的合成及其在荧光传感方面的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：299844